AI 晶片「最後一哩」壓力爆發 先進封裝產能高度集中亞洲引關注

AI 算力競賽升溫 先進封裝成半導體供應鏈新關鍵瓶頸
隨著人工智慧(AI)應用快速擴張,帶動高效能運算需求急遽攀升,半導體產業中長期被視為「後段支援」的先進封裝,如今正躍升為左右整體供應鏈的核心環節。外媒指出,儘管先進製程仍是市場焦點,但所有 AI 晶片最終都需仰賴封裝技術整合,才能實際投入運算應用,使其重要性顯著提升。
目前全球先進封裝產能多集中於台灣與亞洲地區,且在 AI 晶片需求暴增之下,產能已逐步逼近極限。業界警告,若未及時擴充資本支出,封裝可能成為限制晶片出貨的主要瓶頸。
台積電 CoWoS 需求暴增 輝達包下產能市場緊繃
晶圓代工龍頭台積電(2330)近年積極推動先進封裝技術,其中以 CoWoS(晶圓上晶片基板封裝)最受矚目。內部指出,該技術需求正快速成長,年複合成長率高達 80%,顯示 AI 市場對高階封裝的高度依賴。
不過,強勁的需求也帶來產能排擠效應。AI 晶片龍頭輝達(Nvidia)已提前鎖定大部分 CoWoS 產能,使供應鏈更加吃緊。為了因應訂單壓力,台積電已將部分封裝流程委外給日月光投控(3711)等封測廠,協助消化需求。
同時,封測大廠也看好未來成長動能,預估先進封裝業務將持續高速擴張,反映市場熱度不減。
美國力拚在地化 晶片「製造與封裝分離」成隱憂
值得注意的是,即便晶片已在美國亞利桑那州完成製造,仍需運回台灣進行封裝,突顯當地供應鏈尚未完整建立。這種跨洲運輸不僅增加時間成本,也放大地緣政治風險。
為了改善此一結構,美國正積極推動半導體供應鏈在地化。台積電規劃於亞利桑那州興建封裝設施,英特爾(Intel)也同步在多個州擴展相關產能,希望縮短晶片從製造到交付的距離。
業界普遍認為,若能在晶圓廠附近完成封裝,將大幅提升交貨效率,並降低供應鏈中斷風險。
從 2.5D 走向 3D 封裝 延續摩爾定律的新路徑
隨著製程微縮逼近物理極限,半導體產業逐漸轉向透過封裝技術提升效能。現行主流的 2.5D 封裝,可將邏輯晶片與高頻寬記憶體整合,改善資料傳輸效率,突破「記憶體牆」限制。
進一步來看,產業正邁向 3D 堆疊技術發展。包括台積電的 SoIC 與英特爾的 Foveros Direct,皆試圖將晶片上下堆疊,使多顆晶粒如同單一晶片運作,進一步提升運算能力與能源效率。
此外,記憶體大廠也積極投入新型封裝技術,例如混合鍵合(Hybrid Bonding),透過銅對銅連接取代傳統凸點,以縮短傳輸距離並降低功耗。
整體而言,在 AI 需求持續爆發之際,先進封裝正從輔助角色轉為戰略核心。未來誰能掌握封裝技術與產能,將在全球算力競賽中取得優勢。